衛星通信在應急通信中的應用研究

摘要：自然災害不僅會造成通信中斷導致受災地區無法與外界保持聯系還會嚴重威脅人民生命安全在一定程度上影響了社會經濟的發展。文章介紹了衛星通信系統的類型、優勢及特點闡述了衛星通信在個人緊急情況、自然災害、公共衛生事件、海洋應急通信、電力應急通信、社會安全事件、煤礦應急通信中的應用效果以發揮衛星通信的優勢確保應急救援工作順利進行。

關鍵詞衛星通信;應急通信;應用;對策

中圖法分類號：TN927文獻標識碼：A

Application research of satellite communication in emergency communication

WANG Huanjuan

（The 54th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation， Shijiazhuang 050081，China）

Abstract： Natural disasters will not only cause communication interruptions， making it impossible for the affected areas to maintain contact with the outside world， but also seriously threaten the safety of people's lives and affect social and economic development to a certain extent. To this end， we need to strengthen the application of new technologies. The article introduces the types， advantages and characteristics of satellite communication systems， and expounds the application effects of satellite communication in personal emergencies， natural disasters， public health events， marine emergency communications， power emergency communications， social security incidents， and coal mine emergency communications. The advantages of satellite communication ensure the smooth progress of emergency rescue work.

Key words： satellite communication， emergency communication， application， countermeasures

近年來，自然災害時有發生，給人民生命財產安全帶來威脅。同時，自然災害極有可能導致通信線路中斷，使得后續救援工作無法順利進行。為此，我們需要結合實際情況來構建應急通信系統，并強化對衛星通信的應用，其不僅可以為防災救災工作的開展提供指導，而且可以提高救災效率，避免增加損失。

1? 概述

1.1? 衛星通信系統

（1）衛星地面站。在衛星通信系統中，衛星地面站是重要組成部分，其涵蓋短波、超短波電臺以及數字圖像傳輸系統、無線集群系統等。在通信中斷地區，衛星地面站主要用于指揮調度，并能夠為部分公眾通信提供幫助。然而，衛星地面站前期投資大、調試難度大，無法移動，僅可以用于搶險部隊通信、應急指揮調度以及部分公眾通信等領域;（2）機動便攜站。其具有機動能力強、使用方便等優勢，可以將覆蓋范圍內的語音、數據和圖像等信息通過衛星鏈路上傳，但是由于重量和體積的限制，導致其功能有限，更多地用于車載站不能到達道路損毀的地方，有效提高了現場災害信息的傳遞效率;（3）應急通信車。其包含動中通和靜中通兩種類型，能夠在車內實現短波及超短波電臺通信，有效集成了數字圖片傳輸系統及無線集群系統，以更好地滿足覆蓋范圍內通信需求。實際上，與衛星地面站進行對比可以發現，應急通信車具有機動能力強、使用方便等優勢，而缺點則是覆蓋范圍較小、容量小。當道路不通或損毀嚴重時，無法發揮其應有的優勢。因此，應急通信車在大多數情況下作為車載指揮站，負責應急指揮調度;（4）衛星電話。由于受到衛星資源與終端的限制，導致其應用范圍有限，但是應急通信效率高，適合指令下達和信息報送等操作。

1.2? 衛星通信優勢

如今，隨著航空航天技術的發展，衛星通信取得了長足進步，并且在通信領域占據比較重要的位置。由于衛星通信的關鍵樞紐分布在太空中，使得衛星通信不易遭受來自地球上的突發事故影響，并且衛星應急通信不受時間限制，能夠實現全天候運行，加之其信號覆蓋范圍比較廣，因此在越來越多的領域中得到廣泛應用。同時，衛星通信還具有傳輸距離遠、傳輸速度快、傳輸信號強、通信成本低等優勢，能夠快速、高效地傳輸圖像與音頻等信息。

1.3? 衛星通信特點

與通信光纜、地面基站等移動通信進行對比可以發現，衛星通信具有的特點如下：（1）建設速度較快。在建設衛星通信的過程中，因為不受陸地因素限制，其建設速度比較快。對于出現災情的地區，可以在短時間內完成衛星通信終端的有效部署，即使在氣候惡劣、沙漠以及高山等地區，只需要按照要求架設衛星通信設備，就能夠實現對災區信息的實時傳遞，進而確保災區救援工作的順利進行;（2）通信范圍較大。通常情況下，僅需三顆對地靜止衛星就能夠實現全球通信覆蓋，無論什么情況下，在衛星發射波覆蓋范圍內，均能夠確保正常通信。當遇到突發狀況時，可以借助衛星通信終端來實現與衛星波束范圍內其他終端的通信，并且能夠與波束范圍內的指揮中心進行通話，進而實現信息的安全、高效傳輸;（3）不受各種陸地因素影響。由于衛星主要分布在太空中，不會受陸地上各種災害的影響，但是地面上的通信設備一旦遇到自然災害時將會在不同程度上遭到破壞，此時就只能通過衛星通信來實現與外界的有效聯絡，從而確保信息的快速、準確、高效傳輸。

2? 衛星通信在應急通信中的應用

一旦發生應急事件，可以選擇衛星通信作為應急通信，其主要是從機動性和功能性兩個方面來實現對應急事件的有效處理。從機動性層面分析得知，衛星站包含車載站和便攜站，通過與衛星固定站、衛星鏈路或其他移動站的連接來完成通信任務;從功能性層面分析得知，衛星通信主要包括語音通信、中斷備份和綜合接入三種方式，可以借助移動衛星業務終端來進行語音通信，具備短信、語音、定位、低速數據和漫游等功能，同時可以在指揮中心與應急事件現場間實現圖像和數據信息的有效傳輸，從而確保有效處置應急事件。

2.1? 個人緊急情況

如今，4G 網絡電話、GSM 網絡電話和有線網絡電話在我國很多地區得到了廣泛應用。然而，在部分偏遠地區，尤其是遠離城市的山區、鄉村、沙漠、戈壁灘、森林、海洋，抑或是野外探險等，由于常規通信網絡無法滿足全面覆蓋要求，因此增加了通信的難度。同時，無線電臺也會在一定程度上受到環境因素的影響和傳輸距離的限制，使得全球星系統電話、海事衛星電話以及衛星系統電話等衛星通信得到了廣泛應用[1]。實際上，衛星通信終端與常見的 GSM 網絡手機有相似之處，如使用起來比較方便，在關鍵時刻可以為受災群眾提供信息傳輸通道，但是使用費用較高。

2.2? 自然災害

在我們的生活和工作中，水旱災害、地質災害、氣象災害、生物災害、海洋災害以及森林草原火災等是比較常見的自然災害，且很多災害波及的范圍比較廣，造成巨大的經濟損失，甚至可能導致通信中斷，此時可以借助衛星通信技術來實現對災情信息的有效傳輸，從而確保后續救援工作順利開展。

2.3? 公共衛生事件

在日常生活中有一定可能性發生公共衛生事件，最常見的便是食品安全事故、傳染病等。不管是哪種事故，均會給社會大眾、公共環境帶來比較嚴重的影響，因此要對其加以重視。合理引入衛星通信技術不僅可以確保信息傳輸的準確性和及時性，而且可以為公共衛生事件的有效處置提供保障。

2.4? 海洋應急通信

隨著經濟社會的發展，人們的環保意識不斷提升，而且國家對海洋保護工作也給予了高度關注。目前，國家在海洋應急通信系統建設方面投入了大量的人力、物力和財力，不僅可以使衛星通信的作用得到充分發揮，而且可以確保海洋保護工作的順利開展。實際上，在搭建海洋應急通信移動平臺時，為了確保海上應急工作的有效開展，使機載站和船載站的作用得到充分發揮，國家對通信設備提出了較高的標準，使其盡可能朝著輕量化和小型化的方向發展，以實現對海洋應急事件的實時、大面積和同步觀測，有效提高海洋應急通信水平[2]。

2.5? 電力應急通信

在電力應急通信過程中，應用衛星通信技術的關鍵在于實現雙向傳輸。如今，隨著經濟的快速發展，人們對電能的依賴程度不斷增加，但與此同時也增加了電力故障的發生率。此外，復雜的地理環境也會對電力設備的運行產生不利影響。而應用衛星通信技術可以擺脫各種因素的影響，加之電力應急通信具有操作簡單、覆蓋面廣等優勢，既能實現對相關信息的有效傳輸，還可以降低誤操作概率，從而避免發生二次災害。如今，許多電網公司結合自身實際情況加強電力應急通信的建設，并通過對 SCPS/TDMA 的應用可以確保各個站點與上級節點站的有效通信，從而提高信息傳輸效率。

2.6? 社會安全事件

社會安全事件一般是指突發的、可能導致嚴重財產損失、大量人員傷亡、嚴重影響社會正常生活，且亟須相關部門借助大量資源來進行有效處置的社會事件。常見的社會安全事件有恐怖襲擊事件、重大刑事案件、經濟安全事件、涉外突發事件及大規模群體事件等。如果發生上述社會安全事件，不僅會破壞當地常規的基礎通信設施，而且會威脅人們的生命財產安全。此時，可以借助衛星通信車來架設臨時衛星通信鏈路，以更好地發揮其在通信和指揮協調中的作用，從而確保社會安全事件的有效處置，并避免危害加劇。

2.7? 煤礦應急通信

衛星通信技術在煤礦應急通信中的主要作用是信息的雙向傳輸。通常情況下，煤礦某一個礦井各站點的 VSAT 網絡方案主要用于實效性低、業務量少的小站通信中，而且在進行組網時，要求與各站點、遠端小站、調度部門等組建雙跳式連接系統，以確保系統得到有效應用。在煤礦應急通信過程中，在大規模的有關站點通信中，VSAT 組網方案重點對單跳式連接系統進行了應用[3]。通常情況下，省級系統 VSAT 網絡方案主要作用是確保省級范圍內各站點間實現有效通信，并選擇以單跳方式進行組網。通過對現有煤礦進行調查和統計得知，煤礦應急通信系統選擇了 SCPS/TDMA 網絡，其可以實現上級節點與其他站點間的有效通信。實際上，衛星信道鏈接能夠結合具體業務要求來完成斷開或鏈接操作，并根據自動衛星寬帶來對業務傳輸量進行實時、動態調整，以提高信息傳輸效率。

3? 對策

3.1? 完善應急處置體系

在應急通信系統運行過程中，自然災害的頻繁發生會對其正常運行產生不利影響，此時最好結合實際情況來對其進行科學、合理應用，從而提高應急通信系統的運行效率[4]。實際上，在應急通信中，為了更好地發揮衛星通信技術的優勢，則需要結合實際情況來完善應急處置體系，具體做好以下幾個方面的工作：（1）完善人員管理體系和應急能力體系。應急通信企業要從自身實際情況出發來對現有的人員管理體系和應急能力體系進行補充和完善，以更好地發揮衛星通信的作用，提高應急通信效率。同時，還需要結合實際情況來制定運行標準，并做好培訓示范工作，以提高應急通信水平;（2）合理設計管理系統。在設計應急管理系統的過程中，最好以應急通信系統中存在的難點和熱點問題作為出發點來解決和彌補現有應急管理系統中存在的問題與不足，以更好地推動應急通信系統的發展;（3）完善應急通信人員管理制度。為了有效解決現有應急通信人員缺乏紀律性和組織性的問題，則需要完善應急通信人員管理制度，以確保相關工作得到落實。通過細化和完善績效考核體系，對表現優異員工給予相應的物質和精神獎勵，反之給予相應的懲處，以激發工作人員的工作熱情和積極性，從而更好地發揮衛星通信的作用。

3.2? 完善衛星應急通信功能

在應急通信過程中，為了更好地發揮衛星通信的優勢，則需要完善衛星應急通信功能，具體包括以下幾個方面的內容：（1）具備數據通信功能;（2）具備語音通話功能;（3）具備圖像通信功能;（4）具備電視會議功能;（5）具備圖像采編和顯示功能;（6）具備網絡監控和管理功能;（7）具備地理信息定位和顯示功能。不僅如此，衛星通信系統還需要配置多元化的通信手段，以更好地滿足不同場合下應急通信需求。

3.3? 合理選擇衛星通信技術

科技的進步有效推動了衛星通信技術的發展，衍生出 MFTDMA 衛星通信傳輸技術、VSAT 衛星通信傳輸技術和 SCPC/DAMA 衛星通信傳輸技術。不同衛星通信技術所具備的優缺點各不相同，需要結合實際情況來合理選擇衛星通信技術，以更好地發揮其技術優勢[5] ，從而提高應急通信水平。

4? 結束語

衛星通信是應急通信中的關鍵技術，其不僅可以減少災害帶來的損失，而且可以保護人民的生命財產安全。在應急通信中，為了更好地發揮衛星通信的優勢，則需要合理選擇衛星通信技術，并完善應急處置體系和衛星通信功能，從而有效提高應急通信水平。

參考文獻：

[1] 高霽月.探究衛星通信在應急通信中的應用[ J].通訊世界，2021，28（2）：45?46.

[2] 胡亞.衛星通信在應急通信中的運用研究[J].科學與信息化，2021（12）：28?29.

[3] 董亮.衛星通信在應急通信中的應用研究[ J].通訊世界，2020，27（4）：23?24.

[4] 杜倩倩，于航，馬永春，等.衛星通信在應急通信中的應用及發展[J].中國新通信，2020，22（1）：2.

[5] 牛帥.淺析衛星通信在應急通信中的運用策略[J].中國新通信，2020，22（9）：26.

作者簡介：

王煥娟（1986—） ，碩士，工程師，研究方向：衛星通信。